好的,选择工业高纯制氮机(通常指纯度≥99.999%或更高)是项关键决策,需综合考虑多方面因素以确保满足工艺需求、可靠运行和经济效益。以下是注意事项:
1. 关键性能参数:
* 纯度要求: 明确且地定义所需氮气纯度(如99.999%、99.9995%),这是选型的首要依据。不同纯度等级对应不同的技术方案和成本。
* 流量需求: 确定所需的、和平均流量(Nm³/h)。流量直接影响设备规格和能耗。需考虑未来可能的扩产需求。
* 工作压力: 明确后端工艺或储罐所需的稳定压力(如常压、0.5MPa、0.8MPa等)。压力需求影响压缩机的选型和能耗。
* 要求: 高纯氮气通常要求极低的(如≤-70°C),以防止水分对工艺造成影响(如氧化、冻结)。关注制氮机本身的干燥能力或是否需要额外配置超高纯干燥器。
2. 制氮技术路线:
* PSA(变压吸附): 且经济的技术,尤其适合高流量、高纯度应用。通过分子筛选择性吸附氧气等杂质。选择时关注:
* 吸附塔设计: 双塔是基础,更高纯度/更稳定可能需要三塔或更设计。
* 分子筛性能: 分子筛对达到并维持高纯度、长寿命至关重要。了解其抗压碎性、抗粉化性、抗污染能力(油、水)及预期寿命。
* 阀门质量: 频繁切换的阀门(如气动阀)是可靠性的关键点,需选用、长寿命阀门。
* 控制系统: 的PLC/DCS控制系统能控制吸附/解吸循环,优化性能,适应负载变化,并提供监控和报警。
* 膜分离: 结构简单,无移动部件,维护量小。但通常难以经济地达到99.999%以上纯度,且在高纯度下收率较低(耗气比高)。更适合纯度要求稍低(如99.9%)或空间受限的场合。对于超高纯应用,需仔细评估其实际可达纯度及长期稳定性。
* 深冷精馏: 可生产极高纯度(如99.9999%+)和大量液氮/气氮,但投资巨大、启动慢、能耗高,一般用于超大规模或同时需要液氧/液的场合。对于一般工业高纯气氮需求,PSA更具优势。
3. 气源质量与预处理:
* 压缩空气: 是PSA和膜分离制氮的原料。其质量(含油量、含水量、颗粒物)直接影响制氮机性能(尤其是分子筛寿命和终氮气纯度)。
* 预处理系统: 必须配置可靠的压缩空气预处理系统,通常包括:
* 冷冻式干燥机: 去除大部分液态水和部分水汽。
* 精密过滤器: 多级过滤(如P级除颗粒、除油、C级除油/除异味、H级活性炭除油蒸气/异味)。对于高纯制氮,要求入口空气含油量极低(如≤0.01mg/m³,Class 1或0级),颗粒物≤0.01μm。
* (可选)吸附式干燥机: 如果要求入口空气非常低(如≤-40°C),可能需要配置吸附式干燥机作为前置深度干燥。
4. 运行成本与能效:
* 耗气比/氮气回收率: 指生产单位体积合格氮气所需的压缩空气体积。这是衡量能效的指标。比值越低,能耗越低。高纯PSA的耗气比通常在3:1到5:1之间(具体取决于纯度和流量),选择更低耗气比的设备能显著节省电费。
* 电耗: 关注制氮机本身(主要是控制系统、阀门耗气)和配套空压机、干燥机的总能耗。的主机设计和优化的控制系统有助于降低能耗。
* 维护成本: 考虑分子筛更换周期和费用、过滤器滤芯更换频率和费用、阀门等易损件寿命及备件价格。设备的可靠性和易维护性也影响维护成本(停机时间)。
5. 可靠性与制造商实力:
* 制造商经验与口碑: 选择在高纯制氮领域有丰富经验和成功案例的制造商。考察其技术实力、研发能力、工程化能力。
* 设备质量与工艺: 关注部件(阀门、分子筛、控制器)的品牌和质量。设备的制造工艺(如管路焊接、密封性)直接影响长期运行的稳定性和纯度。
* 冗余设计: 对于关键应用,考虑是否需要冗余设计(如备用吸附塔、双路电源、关键阀门备份)。
* 安全功能: 设备应具备完善的安全保护措施(如过压、超温、断电保护、氧含量监测报警等)。
6. 服务与支持:
* 技术支持和售后服务: 确保供应商能提供及时、的技术支持、安装指导、调试服务和快速响应的维修保养。了解备件供应的及时性。
* 质保期: 明确部件(特别是分子筛)的质保期限和条件。
* 文档: 提供详细的操作手册、维护手册、电气图纸、PID图等。
总结: 选择高纯制氮机是一个系统工程,需在明确自身工艺参数(纯度、流量、压力、)的基础上,重点评估PSA技术的成熟度与适用性,严格把控气源预处理质量,精算运行成本(特别是耗气比),并选择经验丰富、质量可靠、服务到位的供应商。切忌仅关注初始采购价格而忽视长期运行成本和可靠性带来的风险。

